 |
Средства измерений. Погрешности измерений. Основы взаимозаменяемости
|
|
|
|
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Средства измерений – технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики.
По метрологическому назначению средства измерений делятся на:
1 Рабочие – применяются для технических измерений, не связанных с передачей размера единиц.
2 Образцовые (эталоны) – утвержденные в качестве образцовых для проверки по ним других средств измерений.
Эталоны бывают:
1 Первичные – обеспечивают воспроизведение, хранение и передачу размера единицы с наивысшей точностью в данной сфере измерений. Первичный эталон может быть утвержден в качестве государственного (исходный для всей страны).
2 Вторичные – воспроизводят размер единицы, заменяя первичный эталон. Создаются и утверждаются для обеспечения минимального износа государственного эталона:
- эталоны-свидетели – предназначены для проверки сохранения государственного эталона и для его замены в случае порчи или потери;
- эталоны-сравнения – предназначены для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом;
- эталоны-копии – предназначены для передачи размеров единиц рабочим эталонам;
- рабочие эталоны – служат для контроля качества продукции и поверки рабочих средств измерения.
По конструктивному исполнению средства измерений делятся на:
1 Меры – средства измерений, предназначенные для хранения и воспроизведения заданного размера физической величины.
2 Измерительные приборы – средства измерения, предназначенные для получения значения измеряемой в заданных пределах физической величины. Как правило, прибор содержит устройство для преобразования измеряемой величины и устройство для ее индикации в удобной для восприятия форме.
|
|
|
3 Измерительные преобразователи – средства измерений, предназначенные для преобразования измеряемой физической величины в другую величину, удобную для обработки, хранения или дальнейшего преобразования.
4 Измерительные установки – это комплексы функционально объединенных мер, измерительных преобразователей, приборов и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких физических величин. Как правило, этот комплекс расположен в одном месте.
5 Измерительные системы – это совокупности функционально объединенных мер, измерительных преобразователей, приборов и других устройств, размещенных в различных точках контролируемого пространства и предназначенных для измерения одной или нескольких физических величин.
Погрешности измерений
Погрешность измерений – отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Различают следующие виды погрешности:
По форме числового выражения:
- абсолютная – разность между значением величины, полученным при измерении, и ее истинным значением;
- относительная – отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины.
По характеру проявления:
- систематическая – погрешность измерений, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины в одних и тех же условиях;
- случайная – погрешность, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины в данных условиях.
По источникам возникновения:
- инструментальная – зависит от погрешностей применяемых средств (качества их изготовления);
- методическая – вызвана несовершенством метода измерений;
- субъективная – погрешность оператора.
|
|
|
По характеру зависимости от входной величины:
- аддитивная – это погрешность, возникающая по причине суммирования численных значений и не зависящая от значения измеряемой величины, взятого по модулю;
- мультипликативная – это погрешность, изменяющаяся вместе с изменением значений измеряемой величины (линейно возрастает или убывает с ростом величины).
По взаимодействию изменений во времени и входной величины:
- статическая – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной величины;
- динамическая – это погрешность, возникающая при измерении переменных величин и обусловленная инерционными свойствами средств измерений.
Кроме того можно выделить следующие виды погрешности:
- грубая – существенно превышающая ожидаемую погрешность;
- погрешность поверки – погрешность измерения при поверке средств измерений.
Основы взаимозаменяемости
Взаимозаменяемость – это свойство изделий, их частей или других видов продукции равноценно заменять при использовании любой из множества экземпляров изделий, их частей или других видов продукции другим однотипным экземпляром.
Полная и неполная взаимозаменяемость
Полная – взаимозаменяемость, при которой обеспечивается возможность беспригонной сборки (или замены) любых независимо изготовленных с заданной точностью однотипных деталей в сборочные единицы, а последних – в изделия без дополнительной обработки деталей и сборочных единиц. Возможна только тогда, когда все характеристики деталей после изготовления находятся в заданных пределах и изделия удовлетворяют техническим требованиям.
Неполная – взаимозаменяемость, при которой для получения требуемой точности сборки применяют групповой подбор деталей, компенсаторы, пригонку деталей и другие дополнительные технологические мероприятия.
Внешняя и внутренняя взаимозаменяемость
Внешняя – это взаимозаменяемость покупных и монтируемых в другие более сложные изделий и сборочных единиц по эксплуатационным показателям, а также размерам и форме присоединяемых поверхностей (эл. двигатель – по частоте вращения, мощности и размерам присоединительных поверхностей; подшипник качения – наружный диаметр наружного кольца и внутренний диаметр внутреннего кольца).
|
|
|
Внутренняя – взаимозаменяемость деталей или сборочных единиц, входящих в изделие (подшипник качения – тела качения, кольца).
Функциональная и геометрическая взаимозаменяемость
Геометрическая – это взаимозаменяемость, при которой обеспечивается сборка изделия по геометрическим параметрам с учетом размеров, формы и расположения деталей. Она необходима, но недостаточна для того, чтобы при замене вышедших из строя деталей сохранялись все эксплуатационные характеристики изделия.
Функциональная – предполагает не только возможность нормальной сборки, но и нормальную работу изделия после установки в нем новой детали или составной части взамен вышедшей из строя.
|
|
|
